Жилые дома с автономным солнечным теплохладо - снабжением

ЗНАЧЕНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Как в активных, так и в пассивных солнечных системах боль­шое значение приобретает проблема теплоизоляции различных элементов здания. В частности, теплоизоляция является одним из важнейших элементов конструкции в пассивных системах и в значительной степени определяет их эффективность.

Обычно выгоду, полученную за счет теплоизоляции, оцени­вают исходя из баланса, определяемого суммой вложенных средств и годовой экономии топлива. Однако рекомендацией по выбору оптимального теплоизоляционного слоя пока не сущест­вует. Установлено, что для региона Токио в стоимости систем при изменении толщины изоляционного слоя стекловаты в пре­делах 50-150 мм существенных различий не наблюдается. Мож­но утеплять внутреннее пространство дома, увеличивая толщи­ну слоя теплоизоляции, но это приводит к возрастанию расходов на строительные материалы, поэтому следует предварительно определить оптимальную толщину такого слоя.

В активных системах сравнение экономии энергии, получае­мой за счет использования в коллекторе теплоизоляционных, материалов или двухслойного остекления, трудно выполнить. Но поскольку в настоящее время коллекторы стоят дорого, при­ходится применять и то и другое. Для пассивных систем на осно­вании одного из расчетов установлено, что слой теплоизоляции 100-125 мм в общем соответствует двойному остеклению откры­тых элементов здания. Конечно, этот вывод справедлив в основ­ном для районов с малым приходом солнечного излучения типа Хоккайдо.

Меры по теплоизоляции зданий прежде всего сводятся к использованию теплоизоляционных материалов для ограждаю­щих конструкций (включая пол и потолок). Помимо увеличения теплоизоляционных свойств световых проемов здания - окон и Дверей, большое значение приобретает устранение сквозняков через окна, пол, отверстия в потолке, а также снижение нагруз­ки принудительной вентиляции (при полной электрификации) В кУхне и туалетах.

Усиление теплоизоляции прежде всего проявляется в сокра­щении расходов энергии как следствия уменьшения нагрузки на систему теплохладоснабжения. Кроме того, важное значение имеют и побочные результаты улучшения теплоизоляции, например, при увеличении температуры поверхности стен возни­кает физическое ощущение тепла. При этом устранение возмож­ных утечек теплого воздуха через потолок и пол не влечет за собой заметного изменения температуры в помещении, но спо­собствует появлению хорошего настроения у жильцов дома. Ра-

Зумеется, при использовании железобетонных конструкций даже в жилых домах с малой теплоемкостью - типа деревянных домов - уменьшаются теплопотери и сокращается диапазон перепадов температур в помещении, что может быть учтено введением коэффициента изменения температуры помещения. Днем, в период поступления солнечного излучения, температу­ра внутри помещения особенно не поднимается, а по утрам нет ощущения сильной прохлады. В условиях солнечного дома все это позволяет уменьшить тепловоспринимающую поверхность коллекторов, в результате можно снизить расходы на оборудова­ние гелиосистемы, а также удобнее расположить коллекторы.

РИС. 4.2. ПРИМЕРЫ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЯ ЗА СЧЕТ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ

А - наружная деревянная стена (большая): 1 — штукатурный строительный раст­вор; 2 - обшивка досками; 3 — пенополистирол 25 мм (или стекловата); 4 — про­слойка стекловаты 100 мм (защищена водонепроницаемым слоем); 5 — фанера; 6-водонепроницаемый материал (виниловое покрытие); б — деревянный пото­лок: 1 — отражающая фольга (с отверстиями); 2 — прослойка из стекловаты 200мм (материалы на основе впитывающей влагу стекловаты или материалы на основе впитывающего влагу фиброволокна); 3 — герметизирующая полиэтиленовая пленка; 4 — поточные панели (из материала, обладающего влагонепроницаемы­ми свойствами); в — наружная стена из бетона (внутренняя теплоизоляция): 1 — строительный раствор; 2 - бетон; 3 — пенополистирил 75 мм (стекловата 100 мм); 4 - полиэтиленовая пленка с влагонепроницаемыми свойствами; 5 - фанера (отделочный материал с влагонепронииаемыми свойствами); г — наружная стена из бетона (наружная теплоизоляция): 1 — стеклоткань "VP"; 2 — пенополистирол '5мм (в виде формованного вспененного материала); 3 - бетон; 4 — строительный раствор (гипс); 5 — отделочный материал, обладающий влагонепроницаемыми свойствами (виниловое покрытие)

На рис. 4.1 показана схема солнечного дома в районе южного Канто, в которой использованы различные приемы теплоизоля­ции; на рис. 4.2. представлены примеры усиления теплоизоляции за счет различных конструктивных решений при возведении на­ружных стен, а на рис. 4.3 изображены виды теплоизоляции °ткрытых проемов здания. Рассмотренные методы теплоизоля­ции являются обычными для жилых домов.

В солнечных домах одним из оптимальных решений считает­ся аккумулирование под полом тепла, выработанного солнечны-

Ми коллекторами (воздушными, жидкостными). Однако счита­ется, что таким способом можно отапливать только гостиные или другие отдельные комнаты, тогда как в солнечных домах желательно проектировать общую систему отопления с оснаще­нием теплоизоляционными материалами всего здания. Конеч­но, вентиляционные отверстия играют определенную роль, но с точки зрения эффективности отопления они нежелательны. Хороший эффект достигается при перегораживании вестибюля двумя дверями.

Если при проектировании теплоизоляции не принимаются во внимание правильные методы ее использования и установки, то даже применение самых совершенных изоляционных материа­лов не дает желаемого эффекта, и, наоборот, возможно замерза­ние влаги внутри стен и проявление коррозии конструкционных материалов.

Теплоизоляционные материалы должны по возможности вхо­Дить во все зазоры. Исправление недоделок в отдельных элемен­Тах здания - в потолке и т. п. - также входит в задачу тех, кто за­нимается оборудованием дома теплоизоляцией. После заверше­ния работы необходимо провести контрольный осмотр (особенно В чердачном помещении под крышей).

В последнее время, несмотря на более широкое использова­Ние теплоизоляционных материалов, участились случаи замер­зания влаги внутри стен. Герметизация стен, использований Материалов, обладающих влагонепроницаемыми свойствами*
способствуют замерзанию внутри стен сконденсировавшейся влаги. Основная причина таких явлений кроется в неправиль­ной укладке гидроизоляционного слоя. Гидроизоляционный слой (асфальтовый ковер) нужно класть на теплоизоляционный материал внутри помещения. Если не нарушается внешний облик стены, то большой эффект достигается при наложении винилового покрытия. В целях предупреждения пожара следует принять меры по предотвращению замыкания электрических приводов из-за появления большого количества водяных паров (кухни, как правило, электрифицированы, снабжены небольши­ми вентиляторами).